在Java中如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap

HashMap簡(jiǎn)單總結(jié)：

1、HashMap 是鏈?zhǔn)綌?shù)組（存儲(chǔ)鏈表的數(shù)組）實(shí)現(xiàn)查詢速度可以，而且能快速的獲取key對(duì)應(yīng)的value；

2、查詢速度的影響因素有 容量和負(fù)載因子，容量大負(fù)載因子小查詢速度快但浪費(fèi)空間，反之則相反；

3、數(shù)組的index值是（key 關(guān)鍵字， hashcode為key的哈希值， len 數(shù)組的大小）：hashcode%len的值來確定，如果容量大負(fù)載因子小則index相同（index相同也就是指向了同一個(gè)桶）的概率小，鏈表長(zhǎng)度小則查詢速度快，反之index相同的概率大鏈表比較長(zhǎng)查詢速度慢。

4、對(duì)于HashMap以及其子類來說，他們是采用hash算法來決定集合中元素的存儲(chǔ)位置，當(dāng)初始化HashMap的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為capacity的Entry數(shù)組，這個(gè)數(shù)組里可以存儲(chǔ)元素的位置稱為桶（bucket）,每一個(gè)桶都有其指定索引，系統(tǒng)可以根據(jù)索引快速訪問該桶中存儲(chǔ)的元素。

5、無論何時(shí)HashMap 中的每個(gè)桶都只存儲(chǔ)一個(gè)元素（Entry 對(duì)象）。由于Entry對(duì)象可以包含一個(gè)引用變量用于指向下一個(gè)Entry，因此可能出現(xiàn)HashMap 的桶（bucket）中只有一個(gè)Entry,但這個(gè)Entry指向另一個(gè)Entry 這樣就形成了一個(gè)Entry 鏈。

6、通過上面的源碼發(fā)現(xiàn)HashMap在底層將key_value對(duì)當(dāng)成一個(gè)整體進(jìn)行處理（Entry 對(duì)象）這個(gè)整體就是一個(gè)Entry對(duì)象，當(dāng)系統(tǒng)決定存儲(chǔ)HashMap中的key_value對(duì)時(shí)，完全沒有考慮Entry中的value，而僅僅是根據(jù)key的hash值來決定每個(gè)Entry的存儲(chǔ)位置。

介紹

TreeMap<K,V>的Key值是要求實(shí)現(xiàn)java.lang.Comparable，所以迭代的時(shí)候TreeMap默認(rèn)是按照Key值升序排序的；TreeMap的實(shí)現(xiàn)是基于紅黑樹結(jié)構(gòu)。適用于按自然順序或自定義順序遍歷鍵（key）。

HashMap<K,V>的Key值實(shí)現(xiàn)散列hashCode()，分布是散列的、均勻的，不支持排序；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是桶(數(shù)組)，鏈表或紅黑樹。適用于在Map中插入、刪除和定位元素。

結(jié)論

如果你需要得到一個(gè)有序的結(jié)果時(shí)就應(yīng)該使用TreeMap（因?yàn)镠ashMap中元素的排列順序是不固定的）。除此之外，由于HashMap有更好的性能，所以大多不需要排序的時(shí)候我們會(huì)使用HashMap。

拓展

1、HashMap 和 TreeMap 的實(shí)現(xiàn)

• HashMap：基于哈希表實(shí)現(xiàn)。使用HashMap要求添加的鍵類明確定義了hashCode()和equals()[可以重寫hashCode()和equals()]，為了優(yōu)化HashMap空間的使用，您可以調(diào)優(yōu)初始容量和負(fù)載因子。
• HashMap(): 構(gòu)建一個(gè)空的哈希映像
• HashMap(Map m): 構(gòu)建一個(gè)哈希映像，并且添加映像m的所有映射
• HashMap(int initialCapacity): 構(gòu)建一個(gè)擁有特定容量的空的哈希映像
• HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 構(gòu)建一個(gè)擁有特定容量和加載因子的空的哈希映像

TreeMap：基于紅黑樹實(shí)現(xiàn)。TreeMap沒有調(diào)優(yōu)選項(xiàng)，因?yàn)樵摌淇偺幱谄胶鉅顟B(tài)。

• TreeMap()：構(gòu)建一個(gè)空的映像樹
• TreeMap(Map m): 構(gòu)建一個(gè)映像樹，并且添加映像m中所有元素
• TreeMap(Comparator c): 構(gòu)建一個(gè)映像樹，并且使用特定的比較器對(duì)關(guān)鍵字進(jìn)行排序
• TreeMap(SortedMap s): 構(gòu)建一個(gè)映像樹，添加映像樹s中所有映射，并且使用與有序映像s相同的比較器排序

2、HashMap 和 TreeMap 都是非線程安全

HashMap繼承AbstractMap抽象類，TreeMap繼承自SortedMap接口。

AbstractMap抽象類：覆蓋了equals()和hashCode()方法以確保兩個(gè)相等映射返回相同的哈希碼。如果兩個(gè)映射大小相等、包含同樣的鍵且每個(gè)鍵在這兩個(gè)映射中對(duì)應(yīng)的值都相同，則這兩個(gè)映射相等。映射的哈希碼是映射元素哈希碼的總和，其中每個(gè)元素是Map.Entry接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。因此，不論映射內(nèi)部順序如何，兩個(gè)相等映射會(huì)報(bào)告相同的哈希碼。

SortedMap接口：它用來保持鍵的有序順序。SortedMap接口為映像的視圖(子集)，包括兩個(gè)端點(diǎn)提供了訪問方法。除了排序是作用于映射的鍵以外，處理SortedMap和處理SortedSet一樣。添加到SortedMap實(shí)現(xiàn)類的元素必須實(shí)現(xiàn)Comparable接口，否則您必須給它的構(gòu)造函數(shù)提供一個(gè)Comparator接口的實(shí)現(xiàn)。TreeMap類是它的唯一一個(gè)實(shí)現(xiàn)。

3、TreeMap中默認(rèn)是按照升序進(jìn)行排序的，如何讓他降序

通過自定義的比較器來實(shí)現(xiàn)

定義一個(gè)比較器類，實(shí)現(xiàn)Comparator接口，重寫compare方法，有兩個(gè)參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)通過調(diào)用compareTo進(jìn)行比較，而compareTo默認(rèn)規(guī)則是：

• 如果參數(shù)字符串等于此字符串，則返回 0 值；
• 如果此字符串小于字符串參數(shù)，則返回一個(gè)小于 0 的值；
• 如果此字符串大于字符串參數(shù)，則返回一個(gè)大于 0 的值。
  

自定義比較器時(shí)，在返回時(shí)多添加了個(gè)負(fù)號(hào)，就將比較的結(jié)果以相反的形式返回，代碼如下：

static class MyComparator implements Comparator{
 @Override
 public int compare(Object o1, Object o2) {
  // TODO Auto-generated method stub
  String param1 = (String)o1;
  String param2 = (String)o2;
  return -param1.compareTo(param2);
 } 
}

之后，通過MyComparator類初始化一個(gè)比較器實(shí)例，將其作為參數(shù)傳進(jìn)TreeMap的構(gòu)造方法中：

MyComparator comparator = new MyComparator();
Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);

這樣，我們就可以使用自定義的比較器實(shí)現(xiàn)降序了

public class MapTest {
 public static void main(String[] args) {
  //初始化自定義比較器
  MyComparator comparator = new MyComparator();
  //初始化一個(gè)map集合
  Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(comparator);
  //存入數(shù)據(jù)
  map.put("a", "a");
  map.put("b", "b");
  map.put("f", "f");
  map.put("d", "d");
  map.put("c", "c");
  map.put("g", "g");
  //遍歷輸出
  Iterator iterator = map.keySet().iterator();
  while(iterator.hasNext()){
   String key = (String)iterator.next();
   System.out.println(map.get(key));
  }
 }
 static class MyComparator implements Comparator{
  @Override
  public int compare(Object o1, Object o2) {
   // TODO Auto-generated method stub
   String param1 = (String)o1;
   String param2 = (String)o2;
   return -param1.compareTo(param2);
  }
 }
}

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的在Java中如何決定使用 HashMap 還是 TreeMap,希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)億速云網(wǎng)站的支持！
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